Когда мы паяли стопки печатных плат высокой плотности с шестью или более слоями, мы обнаружили, что если в BGA верхнего слоя и QFN нижнего слоя используется одна и та же паяльная паста, паяные соединения нижнего слоя очень склонны к вторичному оплаванию во время процесса оплавления, что приводит к увеличению количества шариков припоя и более высокой скорости перемычки. Основная причина заключается в том, что расчетная точка плавления наложенной паяльной пасты не формирует эффективный градиент разницы температур. In на реальных производственных линиях необходимо обеспечить, чтобы пиковая температура основной паяльной пасты была как минимум на 25°С выше, чем у наложенной паяльной пасты, а разница между их температурами ликвидуса составляла не менее 15°С; в противном случае невозможно добиться надежного ступенчатого затвердевания.
Давление ракеля и скорость печати должны регулироваться синхронно. При использовании паяльной пасты с высокой вязкостью (например, 450 Па·с), если по-прежнему используется обычное давление ракеля 75 Н и скорость печати 40 мм/с, произойдет недостаточное заполнение паяльной пастой, особенно для отверстий трафарета в нижней части BGA с шагом 0,3 мм. In В этом случае давление следует уменьшить до 55 Н, а скорость увеличить до 55 мм/с, сохраняя при этом постоянную температуру в цехе 25°C и контроль относительной влажности 45 %, чтобы поддерживать стабильный индекс тиксотропности наложенной паяльной пасты в диапазоне от 4,8 до 5,2.
Уровень активности флюса должен строго соответствовать качеству поверхности печатной платы. Если для плат ENIG по ошибке используется составная паяльная паста класса RMA, после оплавления на паяных соединениях часто появляется черный налет; если для плат OSP используется высокоактивная паяльная паста марки R, то медная поверхность легко подвергается коррозии. Наши испытания показали, что для многослойных структур стоп приоритет следует отдавать паяльной пасте со слабой системой органических кислот и содержанием галогенов ≤300 PPM. Его тест ионной хроматографии показывает, что Cl? пик составляет менее 0,5 мкг/см2, что соответствует требованиям к смачиванию и не образует каналы электрохимической миграции в межслоевых промежутках.
Толщина трафарета и размер апертуры не являются изолированными параметрами. Когда содержание металла в паяльной пасте установлено на 89,5%, а толщина трафарета по-прежнему составляет 120 мкм + светосила 1:1,2, отклонение объема после печати увеличится до ±18%. Трафарет необходимо утоньшить до 100 мкм и изменить его на апертуру 1:1,05, чтобы стабилизировать количество припоя в одной точке на уровне 1,8±0,15 мг. Эти данные взяты из нашей статистики SPC по 12 производственным линиям за три месяца подряд, при этом значение Cpk увеличилось с 0,93 до 1,41.
Скорость цепи печи оплавления и содержание азота и кислорода должны контролироваться скоординировано. При оплавлении сложенной паяльной пасты в среде с концентрацией кислорода >200 PPM толщина оксидной пленки на поверхности паяного соединения увеличивается более чем в 3 раза. In В этом случае даже увеличение пиковой температуры не может улучшить угол смачивания. Чистота азота должна стабильно контролироваться на уровне 99,995% при содержании кислорода ≤50 PPM, а скорость цепи должна быть снижена на 12%, чтобы расширить окно времени жидкого состояния, гарантируя, что сложенная паяльная паста останется в расплавленном состоянии в течение 65–90 секунд, что является окном процесса.
